CN117233513A - 驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统，包括：驱动芯片，其通过输出端口输出信号；CMTI测试电路，其与驱动芯片连接；比较器，其两个输入端分别与驱动芯片的输出端及参考信号连接；单片机，其分别与比较器的输出端及CMTI测试电路连接；显示模块，其与单片机连接，用于显示驱动芯片测试结果。本发明还公开了一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试方法。本发明通过单片机控制CMTI测试电路产生不同变化值的CMTI测试信号，以判断驱动芯片输出端的输出信号是否正常，该测试系统可对不同类型和参数的驱动芯片进行测试。同时，通过自适应方法获得驱动芯片可容忍的最大变化值，无需人工干预，测试效率高。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件测试领域，具体涉及一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统及方法。
背景技术
驱动芯片是一种用于控制功能开关器件（如MOSFET，IGBT等）的电路，其高效、可靠和安全的驱动性能使其在电力电子领域得到广泛应用，如变频器、逆变器、电机控制等。然而，在工作过程中，驱动芯片会受到外界干扰，特别是共模瞬态干扰（Common ModeTransient Interference，CMTI）。CMTI是指在共模电压下，电路中存在的快速变化的电压差分信号，它会对驱动芯片的各楼层造成破坏，从而导致驱动芯片输出错误或失效。现有的CMTI测试系统存在测试效率低、可靠性及安全性差等问题。因此，如何有效评估和提高驱动芯片CMTI性能就显得尤为重要。
发明内容
本发明提供了一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统，用于解决现有的CMTI测试系统测试效率低、可靠性及安全性差的问题。
本发明还提供了一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试方法。
为实现本发明的目的，本发明提供了一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统，该测试系统包括：
驱动芯片，其通过输出端口输出信号；
CMTI测试电路，其与所述驱动芯片的高侧浮动电源偏移电压端口连接，用于产生不同变化值的CMTI测试信号；
比较器，其两个输入端分别与所述驱动芯片的输出端及参考信号连接，用于对所述驱动芯片输出端的输出信号与参考信号进行比较，并输出比较结果；
单片机，其分别与所述比较器的输出端及所述CMTI测试电路连接，用于根据所述比较器的输出结果判断驱动芯片是否正常工作，并根据判断结果控制所述CMTI测试电路产生不同变化值的CMTI测试信号，以获得驱动芯片可容忍的最大变化值；
显示模块，其与所述单片机连接，用于显示驱动芯片测试结果。
进一步地，当所述驱动芯片输出端的输出信号不等于所述参考信号时，所述比较器输出高电平；当所述驱动芯片输出端的输出信号等于所述参考信号时，所述比较器输出低电平。
进一步地，所述单片机通过将比较器输出的比较结果与预设值相比对以判断驱动芯片是否正常工作，当所述比较器输出的比较结果与预设值相同时，则所述驱动芯片正常工作；当所述比较器输出的比较结果与预设值不相同时，则所述驱动芯片失效。
当所述驱动芯片正常工作时，所述单片机控制所述CMTI测试电路增大CMTI测试信号变化值，并通过多次迭代过程，获得驱动芯片可容忍的最大CMTI测试信号变化值；当驱动芯片失效时，所述单片机控制所述CMTI测试电路减小CMTI测试信号变化值，以使驱动芯片恢复正常工作。
进一步地，迭代过程中，当所述比较器输出的比较结果在高电平与低电平之间反复切换时，所述CMTI测试电路产生的CMTI测试信号为驱动芯片可容忍的最大变化值，所述单片机将所述驱动芯片可容忍的最大变化值发送至显示模块，并控制所述CMTI测试电路停止产生CMTI测试信号。
所述CMTI测试电路产生的CMTI测试信号包括上升沿测试信号及下降沿测试信号。
进一步地，所述CMTI测试电路包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、电感L、第一电池B1、第二电池B2、第一开关S1及第二开关S2，所述第一开关管Q1的漏极与高压直流电源正极连接，其栅极与所述单片机连接，其源极分别与所述第二开关Q2的漏极及电感L的一端连接，所述第二开关管Q2的栅极与单片机连接，其源极接地，所述电感L的另一端分别与所述第二开关S2的一端及第一电池B1的负极连接，所述第二开关S2的另一端与所述第二电池B2的正极连接，所述第二电池B2的另一端接地，所述第一电池B1的另一端与第一开关S1的一端连接，所述第一开关S1的另一端与高压直流电源正极连接。
进一步地，所述上升沿测试信号为：，
其中， U2为当第一开关管Q1截止，第二开关管Q2导通，第一开关S1断开，第二开关S2闭合时，电感L两端的电压，t1为第二开关管Q2导通的时间，Coss1为第一开关管Q1的寄生电容的电容值；
所述下降沿测试信号为:,
其中，U1为第一开关管Q1导通，第二开关管Q2截止，第一开关S1闭合，第二开关S2断开时，电感L两端的电压，t2为第一开关管Q1导通的时间，Coss2为第二开关管Q2的寄生电容的电容值；
所述单片机通过控制第一开关管Q1导通的时间或第二开关管Q2导通的时间调节所述CMTI测试电路产生不同变化值的CMTI测试信号。
在一些实施例中，该测试系统还包括光纤通信模块，所述光纤通信模块包括接收端和发送端，所述发送端与所述单片机连接，其通过光纤发射器将单片机的控制信号转为光信号传输至所述接收端，所述接收端与所述CMTI测试电路连接，其通过光电二极管将光信号转为电信号，并将电信号发送至所述CMTI测试电路。
本发明还提供了一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试方法，该测试方法包括如下步骤：
a、初始时，单片机控制CMTI测试电路产生变化值较小的CMTI测试信号，并将该CMTI测试信号输入到驱动芯片的高侧浮动电源偏移低电压端；
b、驱动芯片输出端向比较器输出信号；
c、比较器将输出信号与参考信号进行比较，并将比较结果发送至单片机；
d、单片机根据比较结果判断驱动芯片是否正常工作；
e、若驱动芯片正常工作，则单片机控制所述CMTI测试电路产生变化值增大的CMTI测试信号，并返回步骤b，直至获得驱动芯片可容忍的最大变化值，并将驱动芯片可容忍的最大变化值通过显示模块输出；
f、若驱动芯片失效，则单片机控制所述CMTI测试电路产生变化值减小的CMTI测试信号，并返回步骤b。
在一些实施例中，所述获得驱动芯片可容忍的最大变化值的步骤具体为：
如步骤f的触发次数等于设定值时，将当前CMTI测试电路产生的CMTI测试信号作为驱动芯片可容忍的最大变化值。
在一些实施例中，所述步骤e具体为：若驱动芯片正常工作，则单片机控制所述CMTI测试电路产生变化值增大的CMTI测试信号，并返回步骤b，直至获得驱动芯片可容忍的最大变化值，并将驱动芯片可容忍的最大变化值通过显示模块输出；其中基于步骤f的触发次数来调节CMTI测试信号的变化值；
所述步骤f具体为：若驱动芯片失效，则单片机控制所述CMTI测试电路产生变化值减小的CMTI测试信号，并返回步骤b；其中基于步骤f的触发次数来调节CMTI测试信号的变化值。
在一些实施例中，所述基于步骤f的触发次数来调节CMTI测试信号的变化值的步骤中，步骤f的触发次数越大，CMTI测试信号的变化值越小。
在一些实施例中，CMTI测试信号的变化量为a/10*（5-n），其中a为CMTI测试信号的初始变化量，n为步骤f的触发次数，得到的驱动芯片可容忍的CMTI测试信号最大变化量精度为CMTI测试信号的初始变化量的十分之一。
本发明的有益效果为：本发明通过单片机控制CMTI测试电路产生不同变化值的CMTI测试信号，并将该测试信号输入到驱动芯片的高侧浮动电源偏移电压端，以判断驱动芯片输出端的输出信号是否正常，该测试系统可产生高幅值、高斜率、可控的CMTI信号，可对不同类型和参数的驱动芯片进行测试。另一方面，通过单片机调节CMTI测试电路产生的CMTI测试信号dv/dt，并通过自适应方法获得驱动芯片可容忍的最大变化值，无需人工干预，测试效率高。此外，单片机通过光纤通信模块与CMTI测试电路通信，实现了高压和低压部分的物理隔离，保证了测试安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明的系统结构框图。
图2是本发明的CMTI测试电路的电路图。
图3是本发明的CMTI测试电路测试上升沿信号的结构示意图。
图4是本发明的CMTI测试电路测试下降沿信号的结构示意图。
图5是本发明的方法流程图。
图中，10、驱动芯片，20、CMTI测试电路，30、比较器，40、单片机，50、显示模块，60、光纤通信模块，70、D触发器。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统包括驱动芯片10、CMTI测试电路20、比较器30、单片机40及显示模块50。其中，驱动芯片10分别与CMTI测试电路20及比较器30连接，单片机40分别与比较器30、CMTI测试电路20及显示模块50连接。通过调节CMTI测试信号20的变化值，判断驱动芯片10输出端的输出信号是否正常，同时可获得驱动芯片10可容忍的最大变化值。本实施例的测试系统适用于不同类型和参数的驱动芯片的测试。
如图1所示，驱动芯片10为待测试产品，其为控制功率开关器件的电路。该驱动芯片10分别与CMTI测试电路20及比较器30连接，其通过输出端口输出信号。具体地，如图1所示，该驱动芯片10的高侧浮动电源偏移电压端口与CMTI测试电路20连接，其输出端口与比较器30连接，当CMTI测试电路20产生的CMTI测试信号（图2中的CMTI端口输出）变化值较大时，驱动芯片10存在快速变化的电压差分信号，会破坏驱动芯片10的隔离层，从而导致驱动芯片10输出错误或失效。因此，可通过判断驱动芯片10输出端口的输出信号是否正常，来确定驱动芯片10在CMTI测试电路20当前所产生的CMTI测试信号变化值下是否正常工作。同时，还可通过调节CMTI测试电路20所产生的CMTI测试信号变化值测试出驱动芯片10可容忍的最大变化值（最大斜率），以确保驱动芯片10的安全性及可靠性。
如图1所示，CMTI测试电路20分别与驱动芯片10的高侧浮动电源偏移电压端口及单片机40输出端连接，其在单片机40的控制下用于产生不同变化值的CMTI测试信号，并将该CMTI测试信号输入至驱动芯片10，以测试驱动芯片10是否正常工作。
具体地，如图2所示，该CMTI测试电路20包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、电感L、第一电池B1、第二电池B2、第一开关S1及第二开关S2。其中，第一开关管Q1的漏极与高压直流电源正极连接，其栅极与单片机40连接，其源极分别与第二开关Q2的漏极及电感L的一端连接，第二开关管Q2的栅极与单片机40连接，其源极接地，电感L的另一端分别与第二开关S2的一端及第一电池B1的负极连接，第二开关S2的另一端与第二电池B2的正极连接，第二电池B2的另一端接地，第一电池B1的另一端与第一开关S1的一端连接，第一开关S1的另一端与高压直流电源正极连接。第一电池B1和第二电池B2均为干电池。本实施例中，第一电池B1和第二电池B2均为5V干电池，高压直流电源为1200V电压。
如图2所示，电感L通过第一开关S1和第二开关S2的关断实现两种模式。其中，第一种模式为：第一开关S1闭合，第一开关管Q1导通，且第二开关S2断开，第二开关管Q2截止，第一电池B1的正极与第一开关管Q1的漏极连接，其负极与电感L的一端连接，此时，第一电池B1对电感L进行充电。第二种模式为：第二开关S2闭合，第二开关管Q2导通，且第一开关S1断开，第一开关管Q1截止，第二电池B2的正极与电感L连接，其负极与第二开关管Q2的源极连接，此时，第二电池B2对电感L进行充电，但电流方向与第一种模式的电流方向相反。
具体地，本实施例的CMTI测试电路20测试的信号包括上升沿测试信号及下降沿测试信号。其中，如图3所示，上升沿测试信号对应于第二种模式，其工作过程为：当第一开关管Q1截止，第二开关管Q2导通，第一开关S1断开，第二开关S2闭合时，第一开关管Q1的源极与第二开关管Q1的漏极的连接点为CM，此时，VCM为0，第二电池B2对电感L充电，电感L的电流I的大小与充电电压、导通时间和电感有关，即：
，
其中，U2为当第一开关管Q1截止，第二开关管Q2导通，第一开关S1断开，第二开关S2闭合时，电感L两端的电压，即第二电池B2两端的电压，t1为第二开关管Q2导通的时间，其中t1通过方波信号H2中高电平持续时间来控制，H2中的高电平持续时间越长，电感L的电流I就越大。
当对电感L充电完成后，分别将第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一开关S1、第二开关S2断开，此时，电感L对第一开关管Q1的寄生电容Coss1放电，由于寄生电容Coss1很小，因此，VCM为快速升压到1200V，此时，出现很大的dv/dt，电感L的电流I几乎不变，即：
。
继续保持第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一开关S1、第二开关S2均断开，电感L通过第一开关管Q1的体二极管D1对1200V的VDD放电，直到电流I为0，此时，VCM稳定在1200V。
如图4所示，下降沿测试信号对应于第一种模式，其工作过程为：当第一开关管Q1导通，第一开关S1闭合，第二开关管Q2截止，第二开关S2断开时，VCM处于高压状态，第一电池B1对电感L充电，形成电流I，电流I的大小与充电电压、导通时间和电感有关，即：
，
其中，U1为第一开关管Q1导通，第二开关管Q2截止，第一开关S1闭合，第二开关S2断开时，电感L两端的电压，即第一电池B1两端的电压，t2为第一开关管Q1导通的时间，其中t2通过方波信号H1中高电平持续时间来控制，H1中的高电平持续时间越长，电感L的电流I就越大。
当对电感L充电完成后，分别将第一开关管Q1，第二开关管Q2，第一开关S1，第二开关S2断开，电感L对第二开关管Q2的寄生电容Coss2放电，由于寄生电容Coss2很小，因此，VCM快速降到0V，此时，出现很大的-dv/dt，电感L的电流I几乎不变。即：
。
继续并保持第一开关管Q1，第二开关管Q2，第一开关S1，第二开关S2均断开时，电感L通过第二开关管Q2的体二极管D2对GND放电，直至电流IL为0，此时，VCM稳定为0V。
因此，通过控制第一开关管Q1和第二开关管Q2的导通时间及第一电池B1、第二电池B2的电压即可调节CMTI测试信号dv/dt，可产生高幅值、高斜率、可控的共模瞬态信号。
如图1所示，比较器30分别与驱动芯片10、参考信号及单片机40连接，其用于将驱动芯片10输出信号与参考信号进行对比，并将对比结果发送至单片机40。其中，比较器30的一个输入端与驱动芯片10的输出端口连接，其另一个输入端与参考信号连接，其输出端与单片机40连接。具体地，将驱动芯片10开通状态下输出的正常电压预设为参考信号值。当驱动芯片10正常运行时，其输出的电压信号应等于参考信号值，比较器30输出低电平，即，当比较器30输出低电平时，驱动芯片10正常运行。而当比较器30接收到的驱动芯片10的输出信号不等于参考信号值时（或与参考信号值偏差较大），比较器30输出高电平，说明此时驱动芯片10工作异常，即，当比较器30输出电平时，驱动芯片10已经失效。
如图1所示，单片机40分别与比较器30、CMTI测试电路20及显示模块50连接，其根据比较器30的输出结果，控制CMTI测试电路20产生可控的dv/dt信号，并将结果发送至显示模块50显示。其中，单片机40通过将比较器30输出的比较结果与预设值进行比对，以判断驱动芯片10是否正常工作，当比较器30输出的比较结果与预设值相同时，则驱动芯片10正常工作；当比较器30输出的比较结果与预设值不相同时，则驱动芯片10失效。
当驱动芯片10正常工作时，单片机40控制CMTI测试电路20增大CMTI测试信号变化值，并通过多次迭代过程，获得驱动芯片10可容忍的最大CMTI测试信号变化值；而当驱动芯片10失效时，单片机40控制CMTI测试电路20减小CMTI测试信号变化值，以使驱动芯片恢复正常工作。其中，迭代过程中，当比较器30输出的比较结果在高电平与低电平之间反复切换时，说明CMTI测试电路20当前产生的CMTI测试信号即为驱动芯片10可容忍的最大变化值。此时，单片机40将驱动芯片10可容忍的最大变化值发送至显示模块50，并控制CMTI测试电路20停止产生CMTI测试信号。
在一些实施例中，如图1所示，单片机40通过光纤通信模块60将控制信号传输至CMTI测试电路20。该光纤通信模块60包括接收端和发送端，其中接收端与CMTI测试电路20连接，其通过光电二极管将光信号转为电信号。发送端与单片机40连接，其通过光纤发射器将单片机40的控制信号转为光信号传输至接收端。具体地，如图2所示，当测试上升沿信号时，单片机40产生控制第二开关管Q2导通的方波信号H2，该方波信号H2经光纤发射器转化为光信号，并通过光纤传输至接收端，接收端将光信号通过光电二极管转为电信号，接收端再将电信号传输至CMTI测试电路20，以控制第二开关管Q2导通。当测试下降沿信号时，单片机40产生控制第一开关管Q1导通的方波信号H1，该方波信号H1经光纤发射器转化为光信号，并通过光纤传输至接收端，接收端将光信号通过光电二极管转为电信号，接收端再将电信号传输至CMTI测试电路20，以控制第一开关管Q1导通。单片机40通过光纤通信模块60将控制信号传输至CMTI测试电路20，其可实现高压和低压部分的物理隔离，同时提供CMTI测试电路20中第一开关管Q1和第二开关管Q2的开关控制信号，保证了测试安全性和可靠性。
具体地，单片机40通过调节发送端产生的H1和H2信号的高电平持续时间来实现dv/dt的调节。高电平持续时间越长，则dv/dt越大；高电平持续时间越短，dv/dt越小。单片机40可设定一个初始的高电平持续时间，如10ns，以及一个增加步长，如1ns和一个减少步长，如1ns。每次迭代时，根据比较器30的输出结果，决定是增加还是减少开关时间，从而改变dv/dt。当比较器30的输出结果在高电平和低电平之间反复切换时，说明已经接近驱动芯片10的CMTI极限值，则将该dv/dt作为驱动芯片10所容忍的最大极限值，此时，单片机40停止调节开关时间，并将该极限值通过显示模块50显示出来。比如高电平持续时间为8ns时，比较器30的输出高电平，高电平持续时间为7ns时，比较器30的输出低电平，则高电平持续时间为7ns对应的dv/dt为该驱动芯片10的CMTI极限值。
在一些实施例中，如图1所示，该测试系统还包括D触发器70。该D触发器70的输入端与比较器30的输出端连接，其输出端与显示模块50连接。该D触发器70用于锁存比较器30的输出结果。显示模块50分别与D触发器70及单片机40连接，其用于显示驱动芯片10上升沿及下降沿测试中可容忍的最大变化值。
如图5所示，本发明的驱动芯片共模瞬态抗扰度测试方法包括如下步骤：
S10、单片机40控制CMTI测试电路20产生较小的初始CMTI测试信号dv/dt。
该步骤中，初始时，单片机40首先控制CMTI测试电路20产生较小的CMTI测试信号，并将该测试信号输入到驱动芯片10的高侧浮动电源偏移低电压端，以测试驱动芯片10知否正常工作。其中，CMTI测试电路20产生的CMTI测试信号包括上升沿测试信号及下降沿测试信号。
S20、驱动芯片10输出端向比较器输出信号。
该步骤中，当驱动芯片10接收到CMTI测试信号时，其输出端输出信号。具体地，当CMTI测试信号为上升沿测试信号，且驱动芯片10接收到低于其可容忍的最大变化值时，其输出信号不受CMTI 测试信号影响；当驱动芯片10接收到高于其可容忍的最大变化值时，其输出信号受到CMTI测试信号影响。 S30、比较器30将输出信号与参考信号进行比较，并将比较结果发送至单片机40。
该步骤中，比较器30接收驱动芯片10发送的输出信号，并将该信号与参考信号进行比较，然后将比较结果发送至单片机。其中，参考信号为驱动芯片10开通状态下输出的正常电压范围。当CMTI测试电路20测试的信号为上升沿测试信号，且比较器30接收到的输出信号不等于参考信号时，比较器30输出高电平。当比较器30接收到的输出信号等于参考信号时，比较器30输出低电平。
S40、单片机40根据比较结果判断驱动芯片10是否正常工作。
该步骤中，单片机40通过将比较器30输出的比较结果与预设值进行比对，以判断驱动芯片10是否正常工作。其中，当比较器30输出的比较结果与预设值相同时，则驱动芯片10正常工作；当比较器30输出的比较结果与预设值不相同时，则驱动芯片10失效。
具体地，当驱动芯片10正常工作时，比较器30输出低电平。当单片机40接收到的信号为低电平，则与预设值相同，说明驱动芯片10正常工作，此时的变化值小于驱动芯片10的可容忍的最大变化值。而当驱动芯片10非正常工作时，比较器30输出高电平。单片机40接收到的信号为高电平时，其与预设值不同，说明驱动芯片10失效，此时的变化值大于驱动芯片10的可容忍的最大变化值。
S50、若驱动芯片10正常工作，则单片机40控制CMTI测试电路20产生变化值增大的CMTI测试信号，并返回步骤S20，直至获得驱动芯片10可容忍的最大变化值。
该步骤中，若驱动芯片10正常工作，则单片机40控制CMTI测试电路20产生变化值增大的CMTI测试信号，以测试驱动芯片10可容忍的最大变化值。
具体地，当测试上升沿信号时，单片机40通过调节发送端产生的H2信号的高电平持续时间来实现变化值dv/dt的调节。高电平持续时间越长，则dv/dt越大；高电平持续时间越短，dv/dt越小。单片机40可设定一个初始的高电平持续时间，如10ns，以及一个增加步长，如1ns和一个减少步长，如1ns。每次迭代时，根据比较器30的输出结果，决定是增加还是减少开关时间，从而改变dv/dt。当比较器30的输出结果在高电平和低电平之间反复切换时，说明已经接近驱动芯片10的上升沿测试的CMTI极限值，则将该dv/dt作为驱动芯片10上升沿测试所容忍的最大极限值，此时，单片机40停止调节开关时间，并将该极限值通过显示模块50显示出来。
当测试下降沿信号时，单片机40通过调节发送端产生的H1信号的高电平持续时间来实现变化值dv/dt的调节。高电平持续时间越长，则dv/dt越大；高电平持续时间越短，dv/dt越小。单片机40可设定一个初始的高电平持续时间，如10ns，以及一个增加步长，如1ns和一个减少步长，如1ns。每次迭代时，根据比较器30的输出结果，决定是增加还是减少开关时间，从而改变dv/dt。当比较器30的输出结果在高电平和低电平之间反复切换时，说明已经接近驱动芯片10的下降沿测试的CMTI极限值，则将该dv/dt作为驱动芯片10下降沿测试所容忍的最大极限值，此时，单片机40停止调节开关时间，并将该极限值通过显示模块50显示出来。
这里可通过触发步骤S60的次数来判断比较器30的输出结果在高电平和低电平之间反复切换的次数，当触发步骤S60的次数的达到设定次数后，即可直接设定步骤S50当前CMTI测试电路20产生的CMTI测试信号dv/dt为驱动芯片10可容忍的最大变化值。
S60、若驱动芯片10失效，则单片机40控制CMTI测试电路20产生变化值减小的CMTI测试信号，并返回步骤S20。
该步骤中，若驱动芯片10失效，则说明此时的变化值大于驱动芯片10可容忍的最大变化值，则单片机40通过控制CMTI测试电路20产生变化值减小的CMTI测试信号，以恢复驱动芯片10正常工作。
为了进一步提高驱动芯片10的CMTI极限值的测试效率，可基于步骤S60的触发次数来调节高电平持续时间的调节步长，可基于触发次数的增加，来减小高电平持续时间的调节步长；具体的，如初始高电平持续时间为10ns，如步骤S40中驱动芯片10正常工作，则高电平持续时间按初始步长2ns进行增加，比如第二次为12ns、第三次为14ns等。如一直重复步骤S20-S50，则高电平持续时间持续增加。如步骤S40中驱动芯片10失效（如在持续时间16ns时失效），则转到步骤S60，单片机40会减少一个初始步长2ns，这时高电平持续时间变为14ns。
这时由于触发了一次步骤S60，增加和减少步长可调整为0.2*（5-n）=0.8ns（其中n为步骤S60的触发次数）；这样如步骤S40中驱动芯片10正常工作，则高电平持续时间会增加到14.8ns；如再次触发步骤S60，则增加和减少步长调整为0.2*（5-n）=0.6ns；如没有触发步骤S60，则高电平持续时间会增加到15.6ns。
如触发了四次步骤S60后，增加和减少的步长调整为0.2ns，即最后确认的CMTI测试信号的最大变化值的精度也为0.2ns（即为CMTI测试信号的初始变化量的十分之一）。触发四次步骤S60后，直接设定步骤S50当前CMTI测试电路20产生的CMTI测试信号dv/dt为驱动芯片10可容忍的最大变化值。
为了提高CMTI测试信号的最大变化值的检测效率，随着步骤S60的触发次数的增加，CMTI测试信号的变化值（即高电平持续时间的变化量逐渐减少），这样即可快速获取CMTI测试信号的最大变化值，又可以尽量减少CMTI测试信号的最大变化值的检测时间。
本发明通过单片机40控制CMTI测试电路20产生不同变化值的CMTI测试信号，并将该测试信号输入到驱动芯片10的高侧浮动电源偏移电压端，以判断驱动芯片10输出端的输出信号是否正常，该测试系统可产生高幅值、高斜率、可控的CMTI信号，可对不同类型和参数的驱动芯片进行测试。另一方面，通过单片机40调节CMTI测试电路20产生的CMTI测试信号dv/dt，并通过自适应方法获得驱动芯片10可容忍的最大变化值，无需人工干预，测试效率高。此外，单片机40通过光纤通信模块60与CMTI测试电路20连接，实现了高压和低压部分的物理隔离，保证了测试安全性和可靠性。本发明的驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统对于评估和提高驱动芯片10的CMTI性能有着重要意义。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
Claims (9)
1.一种驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统，其特征在于，该测试系统包括：
驱动芯片，其通过输出端口输出信号；
CMTI测试电路，其与所述驱动芯片的高侧浮动电源偏移电压端口连接，用于产生不同变化值的CMTI测试信号；
比较器，其两个输入端分别与所述驱动芯片的输出端及参考信号连接，用于对所述驱动芯片输出端的输出信号与参考信号进行比较，并输出比较结果；
单片机，其分别与所述比较器的输出端及所述CMTI测试电路连接，用于根据所述比较器的输出结果判断驱动芯片是否正常工作，并根据判断结果控制所述CMTI测试电路产生不同变化值的CMTI测试信号，以获得驱动芯片可容忍的最大变化值；
显示模块，其与所述单片机连接，用于显示驱动芯片测试结果；
其中所述CMTI测试电路包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、电感L、第一电池B1、第二电池B2、第一开关S1及第二开关S2，所述第一开关管Q1的漏极与高压直流电源正极连接，其栅极与所述单片机连接，其源极分别与所述第二开关Q2的漏极及电感L的一端连接，所述第二开关管Q2的栅极与单片机连接，其源极接地，所述电感L的另一端分别与所述第二开关S2的一端及第一电池B1的负极连接，所述第二开关S2的另一端与所述第二电池B2的正极连接，所述第二电池B2的另一端接地，所述第一电池B1的另一端与第一开关S1的一端连接，所述第一开关S1的另一端与高压直流电源正极连接。
2.如权利要求1所述的驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统，其特征在于，所述单片机通过将比较器输出的比较结果与预设值相比对以判断驱动芯片是否正常工作，当所述比较器输出的比较结果与预设值相同时，则所述驱动芯片正常工作；当所述比较器输出的比较结果与预设值不相同时，则所述驱动芯片失效。
3.如权利要求1所述的驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统，其特征在于，当所述驱动芯片正常工作时，所述单片机控制所述CMTI测试电路增大CMTI测试信号变化值，并通过多次迭代过程，获得驱动芯片可容忍的最大CMTI测试信号变化值；当驱动芯片失效时，所述单片机控制所述CMTI测试电路减小CMTI测试信号变化值，以使驱动芯片恢复正常工作。
4.如权利要求1所述的驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统，其特征在于，所述上升沿测试信号为：，
其中，U2为当第一开关管Q1截止，第二开关管Q2导通，第一开关S1断开，第二开关S2闭合时，电感L两端的电压，t1为第二开关管Q2导通的时间，Coss1为第一开关管Q1的寄生电容的电容值；
所述下降沿测试信号为: ,
其中，U1为第一开关管Q1导通，第二开关管Q2截止，第一开关S1闭合，第二开关S2断开时，电感L两端的电压，t2为第一开关管Q1导通的时间，Coss2为第二开关管Q2的寄生电容的电容值；
所述单片机通过控制第一开关管Q1导通的时间或第二开关管Q2导通的时间调节所述CMTI测试电路产生不同变化值的CMTI测试信号。
5.一种使用权利要求1-4中任一的驱动芯片共模瞬态抗扰度测试系统进行驱动芯片共模瞬态抗扰度的测试方法，其特征在于，该测试方法包括如下步骤：
a、单片机控制CMTI测试电路产生的CMTI测试信号，并将该CMTI测试信号输入到驱动芯片的高侧浮动电源偏移低电压端；
b、驱动芯片输出端向比较器输出信号；
c、比较器将输出信号与参考信号进行比较，并将比较结果发送至单片机；
d、单片机根据比较结果判断驱动芯片是否正常工作；
e、若驱动芯片正常工作，则单片机控制所述CMTI测试电路产生变化值增大的CMTI测试信号，并返回步骤b，直至获得驱动芯片可容忍的最大变化值，并将驱动芯片可容忍的最大变化值通过显示模块输出；
f、若驱动芯片失效，则单片机控制所述CMTI测试电路产生变化值减小的CMTI测试信号，并返回步骤b。
6.根据权利要求5所述的驱动芯片共模瞬态抗扰度的测试方法，其特征在于，所述获得驱动芯片可容忍的最大变化值的步骤具体为：
如步骤f的触发次数等于设定值时，将当前CMTI测试电路产生的CMTI测试信号作为驱动芯片可容忍的最大变化值。
7.根据权利要求5所述的驱动芯片共模瞬态抗扰度的测试方法，其特征在于，所述步骤e具体为：
若驱动芯片正常工作，则单片机控制所述CMTI测试电路产生变化值增大的CMTI测试信号，并返回步骤b，直至获得驱动芯片可容忍的最大变化值，并将驱动芯片可容忍的最大变化值通过显示模块输出；其中基于步骤f的触发次数来调节CMTI测试信号的变化值；
所述步骤f具体为：
若驱动芯片失效，则单片机控制所述CMTI测试电路产生变化值减小的CMTI测试信号，并返回步骤b；其中基于步骤f的触发次数来调节CMTI测试信号的变化值。
8.根据权利要求7所述的驱动芯片共模瞬态抗扰度的测试方法，其特征在于，
所述基于步骤f的触发次数来调节CMTI测试信号的变化值的步骤中，步骤f的触发次数越大，CMTI测试信号的变化值越小。
9.根据权利要求8所述的驱动芯片共模瞬态抗扰度的测试方法，其特征在于，
CMTI测试信号的变化量为a/10*（5-n），其中a为CMTI测试信号的初始变化量，n为步骤f的触发次数，得到的驱动芯片可容忍的CMTI测试信号最大变化量精度为CMTI测试信号的初始变化量的十分之一。
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